基于连续式真空浇注设备的一种高载药量均一的可溶性微针制备方法与流程

本发明属于医疗器械与药物传输系统领域，具体公开了一种基于连续式真空浇注设备的一种高载药量均一的可溶性微针制备方法。

背景技术：

0、技术背景

1、随着生物医学科技的快速发展，微针药物递送系统作为一种创新的给药方式，因其无痛或低痛、无需注射器、提高药物生物利用度和治疗效果等优点，受到了广泛的研究和关注。然而，现有的微针技术在药物载量和药物释放均匀性方面仍存在一些挑战。

2、传统的微针通常具有较低的药物载量，限制了其在需要高剂量药物治疗的应用中的有效性。此外，由于制备工艺和技术的限制，药物在微针内的分布往往不均一，导致药物释放速率难以精确控制，可能影响治疗效果和患者的安全性。

3、尽管已有研究尝试通过改进微针材料、设计和制备方法来提高药物载量和药物释放的可控性，但这些问题尚未得到充分解决。特别是在实现高载药量的同时保持药物在微针内的均匀分布，是一项亟待突破的技术难题。

4、因此，研发一种能够实现高载药量并确保药物在微针内均匀分布的新型可溶性微针，对于提升微针药物递送系统的性能和应用范围具有重要的意义。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明公开了基于连续式真空浇注设备的一种高载药量均一的可溶性微针制备方法，所制备的高载药量均一可溶性微针有望在疼痛管理、皮肤病治疗、糖尿病管理等领域展现显著的优势，提供更高效、安全、便捷的治疗方案，满足临床和患者的实际需求。

2、本发明包括以下技术方案。

3、一种基于连续式真空浇注设备制备高载药量均一可溶性微针的方法，包括以下步骤：

4、1)针体溶液配置：包括药物成分和高分子聚合物材料；可选步骤2).背衬溶液配置：包括高分子聚合物材料和小分子材料；

5、3)多次浇注微针或一体浇注微针；

6、4)微针性能检测；

7、所述连续式真空浇注设备包括真空室、精确计量加药系统和微针模具。

8、优选的，本发明所述的连续式真空浇注设备为专利cn117774194a中的一种连续式真空浇筑设备。

9、进一步的，上述一种基于连续式真空浇注设备制备高载药量均一可溶性微针的方法，其特征在于，所述1)针体溶液配置中，还包括稳定剂，按照质量百分数，含有以下成分：

10、药物成分：30％-80％

11、高分子聚合物材料：20％-70％

12、稳定剂：0％-20％；

13、所述稳定剂选自葡萄糖、蔗糖、乳糖、海藻糖、α-吡喃甘露糖、纤维二糖、甘露糖、麦芽糖、肌糖、棉子糖、菊糖、右旋糖醉、麦芽糖糊精、麦芽多糖、八硫酸蔗糖、葡聚糖、肝素、2-羟丙基-丙环糊精、白蛋白、胶原蛋白、脯氨酸、色氨酸、谷氨酸、谷氨酸钠、丙氨酸、甘氨酸、赖氨酸盐酸盐、肌氨酸、l-酪氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、蛋氨酸、聚乙烯吡咯烷酮、甘露醇、明胶、吐温80、普朗尼克、布里杰、十二烷基磺酸钠、抗坏血酸、乙烯乙二醇、磷酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐、2-羟丙基-丙环糊精、胶原蛋白、聚乙二醇、明胶、聚乙烯亚胺中的任意一种或至少两种的组合。

14、进一步的，上述一种基于连续式真空浇注设备制备高载药量均一可溶性微针的方法，所述步骤1)针体溶液配置中，药物成分选自①-④中的任一种或者多种：

15、①glp-1受体激动剂：艾塞那肽(exenatide)、利西拉肽(lixisenatide)、利拉鲁肽(liraglutide)、阿必鲁肽(albiglutide)、杜拉鲁肽(dulaglutide)、恩格列净(empagliflozin)；

16、②胰岛素；

17、③止痛药：利多卡因、盐酸利多卡因、布洛芬、吲哚美辛，洛索洛芬，氟比洛芬；

18、④糖皮质激素类：二丙酸倍氯米松、二丙酸倍他米松、二丙酸地塞米松、戊酸倍他米松、氟轻松、哈西奈德、丙酸氯倍他索、哈西奈德、戊酸倍他米松、卤米松、醋酸地塞米松、醋酸泼尼松龙、丁氯倍他松、曲安奈德、氟轻松、醋酸氟氯可的松、去氯地塞米松、醋酸氯化可的松、醋酸甲泼尼松龙、丁酸氢化可的松。

19、进一步的，上述一种基于连续式真空浇注设备制备高载药量均一可溶性微针的方法，所述高分子聚合物材料选自透明质酸、聚乳酸、聚乙醇酸、聚氧化乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚(甲基乙烯基醚/马来酸)半酯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或羧甲基纤维素钠中的一种或任意两种以上的混合物。

20、进一步的，上述一种基于连续式真空浇注设备制备高载药量均一可溶性微针的方法，所述可选步骤2)中的小分子材料选自n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，戊二醛，光引发剂或生物可降解的小分子连接剂。

21、进一步的，上述一种基于连续式真空浇注设备制备高载药量均一可溶性微针的方法，所述步骤3)中的多次浇注包括以下具体步骤：

22、a：针尖部分浇注：将针体溶液注入连续式真空浇注设备的精密模具内，利用负压环境使溶液迅速而均匀地填充到微针针尖部位的微针模具中，随后进行初步固化,使得针体材料溶液形成稳定的针体结构，视针尖固化情况可进行多次浇注；

23、b：背衬部分浇注：在针尖稳定固化的前提下，紧接着注入背衬溶液，通过精准控制浇注位置和速度，使其仅在针尖之外的背衬区域形成一层稳定的固化层。

24、所述固化处理的可包括光固化，常温干燥固化，热风干燥固化，低温冷冻干燥固化。

25、进一步的，上述一种基于连续式真空浇注设备制备高载药量均一可溶性微针的方法，所述步骤3)中的一体浇注包括以下具体步骤：

26、a灌注与真空脱气:将针体溶液通过精密灌注系统注入连续式真空浇注设备的模具内,在设备内部形成负压环境，使得溶液中的气体有效排出，避免微针成型后存在气泡，影响药物分布和微针性能；

27、b固化:进行干燥或紫外光固化处理，使得微针材料溶液形成稳定的微针结构。

28、进一步的，上述一种基于连续式真空浇注设备制备高载药量均一可溶性微针的方法，所述紫外光固化中，紫外灯波长在300-400nm，照射时间在5-30min。

29、另一方面，本发明公开了一种微针，由上述的方法制备获得。

30、另一方面，本发明公开了一种微针贴片，包括微针针体和置于微针针体上的背衬层；

31、优选地，所述针体的高度为100-2500μm，进一步优选为300-2000μm；

32、优选地，所述针体的形状为四棱锥形、圆锥形、塔形或不规则形状；

33、优选地，所述微针贴片面积为0.04-400cm2，进一步优选为1-20cm2；

34、优选地，所述背衬的厚度为100-2000μm，进一步优选为500-1000μm。

35、相比现有技术，本发明具有如下有益效果:

36、1)在微针针体中，所述使用高分子聚合物材料作为骨架材料，可增强微针针体的机械强度和韧性，使针体顺利刺入皮肤；在微针背衬中，使用高分子聚合物材料，使背衬层具有良好的柔韧性；使用小分子材料，使背衬层具有良好的刚性。高分子聚合物材料和小分子材料组合使用，使得背衬层兼具良好的柔韧性和硬度，在给药时可给予微针针体良好的支撑，且可提高背衬层和皮肤的贴合度

37、2)本发明实现了高载药与均一分布：本发明利用连续式真空浇注设备对可溶性微针材料和药物溶液进行精确控制的混合与灌注，保证每个微针内部药物分子的均匀分散，显著提高单个微针的载药量，并确保所有微针载药的一致性。

38、3)本发明实现了工艺可控性增强：连续式真空浇注技术有助于消除气泡并确保微针基质在成型过程中充分填充，避免了因为空气间隙导致的药物负载减少和微针结构不稳定的问题。

39、4)本发明实现了规模化生产优势：相较于传统的批次间歇制备方式，连续式工艺极大地提高了生产效率，降低了单位产品的成本，适应大规模商业化生产的需要。

40、5)本发明实现了药物稳定性与生物相容性：此方法能够在保证药物活性的前提下，优化微针的生物相容性材料(高分子聚合物材料)的选择和配比，确保微针在溶解过程中药物能够稳定释放，同时降低对人体组织的刺激性。

41、6)本发明实有助于精准调控药物释放速率：通过精细调整真空浇注条件和微针的设计参数(如尺寸、形状、孔隙率等)，可以精确控制药物从微针中溶解和释放的速度，以满足不同药物种类和治疗需求的个性化要求。

42、7)本发明有助于减少环境污染与操作风险：连续式真空浇注设备减少了传统制备过程中可能产生的尖锐废弃物，同时通过封闭式的自动化流程，降低了操作人员接触有害物质的风险，符合绿色制药和安全生产的原则。